Если расстояние между двумя точечными зарядами уменьшить на 10 см, то сила взаимодействия увеличится в 9 раз. расстояние на котором находились заряды?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Расстояние, на котором изначально находились заряды, составляло 15 см. Шаг 1: Запись закона Кулона и условий задачи Сила взаимодействия двух точечных зарядов определяется законом Кулона: F=kq1q2r2cap F equals k center dot the fraction with numerator q sub 1 center dot q sub 2 and denominator r squared end-fraction Пусть r1r sub 1 — начальное расстояние, а r2r sub 2 — конечное расстояние. По условию задачи расстояние уменьшили на 1010 см, то есть r2=r10,1r sub 2 equals r sub 1 minus 0 comma 1 (в метрах). При этом сила увеличилась в 99 раз, значит F2=9F1cap F sub 2 equals 9 center dot cap F sub 1. Шаг 2: Составление уравнения Запишем выражения для сил в обоих случаях: F1=kq1q2r12cap F sub 1 equals k center dot the fraction with numerator q sub 1 center dot q sub 2 and denominator r sub 1 squared end-fraction F2=kq1q2r22=kq1q2(r10,1)2cap F sub 2 equals k center dot the fraction with numerator q sub 1 center dot q sub 2 and denominator r sub 2 squared end-fraction equals k center dot the fraction with numerator q sub 1 center dot q sub 2 and denominator open paren r sub 1 minus 0 comma 1 close paren squared end-fraction Разделим второе уравнение на первое: F2F1=r12(r10,1)2the fraction with numerator cap F sub 2 and denominator cap F sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator r sub 1 squared and denominator open paren r sub 1 minus 0 comma 1 close paren squared end-fraction Подставим известное отношение сил: 9=r12(r10,1)29 equals the fraction with numerator r sub 1 squared and denominator open paren r sub 1 minus 0 comma 1 close paren squared end-fraction Шаг 3: Решение уравнения Извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения: 3=r1r10,13 equals the fraction with numerator r sub 1 and denominator r sub 1 minus 0 comma 1 end-fraction Решим полученное линейное уравнение относительно r1r sub 1: 3(r10,1)=r13 center dot open paren r sub 1 minus 0 comma 1 close paren equals r sub 1 3r10,3=r13 center dot r sub 1 minus 0 comma 3 equals r sub 1 2r1=0,32 center dot r sub 1 equals 0 comma 3 r1=0,15 мr sub 1 equals 0 comma 15 мПереведем результат в сантиметры: 0,15 м=15 см0 comma 15 м equals 15 см. Ответ: Начальное расстояние между зарядами составляло 15 см. Нужно ли рассчитать, как изменится напряженность поля в данной точке при таком смещении зарядов?

Форма ответа

Ваш аватар